雙站逆合成孔徑雷達(dá)的成像算法研究.pdf

1、本文對(duì)雙站結(jié)構(gòu)的逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）進(jìn)行了深入的研究，著重考慮了目標(biāo)僅轉(zhuǎn)動(dòng)和目標(biāo)任意運(yùn)動(dòng)時(shí)的雙站ISAR成像算法。 ISAR是一種高分辨率的成像雷達(dá)。它的波束跟蹤感興趣的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，通過發(fā)射寬帶信號(hào)來獲得距離向上的高分辨率，利用目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)視軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)方位向的高分辨率。傳統(tǒng)ISAR是單站的。該技術(shù)已經(jīng)很成熟，但有一些缺陷。比如，信號(hào)無法同時(shí)收發(fā)，因而在成像距離和脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率之間存在著一種制約，可能使得雷達(dá)系統(tǒng)

2、的設(shè)計(jì)難盡人意。而且，單站ISAR在電子戰(zhàn)爭中更容易受到攻擊。雙站ISAR則克服了上述缺陷。 在本文中，我們深入研究了雙站ISAR成像技術(shù)。在回顧雷達(dá)成像尤其是SAR/ISAR技術(shù)之后，我們?cè)敿?xì)介紹ISAR基本原理和算法。接著，在引入雙站雷達(dá)系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)之后，我們首先給出了雙站ISAR的數(shù)學(xué)模型和回波信號(hào)的表達(dá)式，然后推導(dǎo)引入了一種近似以簡化該表達(dá)式。在目標(biāo)僅轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，通過這種近似，可以把回波信號(hào)的多普勒頻率轉(zhuǎn)化成一個(gè)僅與

3、目標(biāo)散射點(diǎn)的方位坐標(biāo)成正比的量。這樣即把問題轉(zhuǎn)換成無論技術(shù)還是算法都很成熟的單站逆合成孔徑雷達(dá)的情況。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了我們的理論，即距離Doppler算法可以用于目標(biāo)僅轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的雙站ISAR成像。 在目標(biāo)任意運(yùn)動(dòng)的情況下，我們的理論分析顯示:和單站的情況類似，由于目標(biāo)和雷達(dá)之間的平動(dòng)，來自一個(gè)散射點(diǎn)的回波信號(hào)其多普勒頻率將不再固定不變，致使圖像變得模糊。因此必須進(jìn)行平動(dòng)補(bǔ)償。對(duì)仿真數(shù)據(jù)的成像結(jié)果驗(yàn)證了我們的理論分析。在處理中，我們通